[实用新型]一种高温甲醇燃料电池的阴极板结构

说明书

本申请涉及燃料电池的领域，尤其是涉及一种高温甲醇燃料电池的阴极板结构，其包括阴极板本体，所述阴极板本体一侧面上设置有供气体流动的流道，所述流道在阴极板本体表面上蜿蜒分布。本申请具有改善气流不能均匀分流至每个流道以及阴极板利用率低的效果。

技术领域

本申请涉及燃料电池的领域，尤其是涉及一种高温甲醇燃料电池的阴极板结构。

背景技术

高温甲醇燃料料电池是一种通过甲醇重整后，将氢与空气中的氧气进行电化学反应的装置，具有反应能量转化率高，排放物只有无污染的水，燃料携带方便，噪音小，能量密度大等优点。

双极板是燃料电池的核心部件，双极板流道的设计直接影响燃料电池的性能和寿命。阴极板设计尤其重要，既要保证气体在每个流道分布均匀，又要降低气泵的损耗。如若气体不在阴极板上的流道内均匀分布，膜电极活化区域反应也不均匀，表面温度也不同，长期会影响膜电极性能以及寿命。

目前，由于市场对燃料电池性能要求愈高，质子交换膜的活性面积变大，如何让空气均匀的分布变得更为重要。平行流场因其进出口压强降低，压损耗低，而被广泛使用，但平行流场内的气体均匀分布设计却是一个难点，主要因为气流从进口至平行流道区域需要有扩散区域来过渡，从而可以将气流均匀的分流至每个流道，因此扩散区域的设计较为复杂，而且导致阴极板的利用率很低，致使体积比功率低。

实用新型内容

为了改善气流不能均匀分流至每个流道以及阴极板利用率低的问题，本申请提供一种高温甲醇燃料电池的阴极板结构。

本申请提供的一种高温甲醇燃料电池的阴极板结构，采用如下的技术方案：

一种高温甲醇燃料电池的阴极板结构，包括阴极板本体，所述阴极板本体一侧面上设置有供气体流动的流道，所述流道在阴极板本体表面上蜿蜒分布。

通过采用上述技术方案，本申请在阴极板本体表面上蜿蜒设置的气体流道，使反应气体能够均匀的分布到阴极板的表面上，电极表面电流密度分布均匀，从而使燃料电池的性能更加稳定，同时也提高了燃料电池的使用寿命，并且大大提高了阴极板的利用率，阴极板表面上均匀的气体流动，使阴极板整个表面均能进行反应；阴极板利用率的提高，避免了阴极板的经常更换，节约了资源，并且采用该结构设计的阴极板，反应能量的转化率提高，也避免对环境产生污染。

可选的，所述流道设置有多条，多条所述流道在阴极板本体表面上密集布设，并且多条流道形成第一流道区和第二流道区。

通过采用上述技术方案，在阴极板表面上密集设置的流道，大大提高了气体在阴极板表面上均匀分布的效果，并且密集布设的流道结构，也提高了燃料电池的性能；设置的两个流道区以及两个流道区的蜿蜒分布使阴极板有效反应的表面上均能分布气体，避免在阴极板表面上，出现不能利用的区域。

可选的，所述第一流道区和第二流道区在阴极板本体上中心对称。

通过采用上述技术方案，本申请实施例中第一流道区和第二流道区在阴极板本体上对称设置，使第一流道区和第二流道区均密集布设在阴极板本体表面一半的区域内，并且第一流道区和第二流道区采用半程式结构，避免了流道在阴极板本体表面上绕行的路线过长，同时降低了气体在流道内部所受到的阻力以及降低了气泵的损耗，从而保证了进口区与出口区之间气体的压强损耗维持在较小的范围内。

可选的，所述阴极板本体的表面上划分有进口区、进口分流区、主流区、出口分流区和出口区，所述主流区位于阴极板本体表面的中心位置处，所述进口分流区位于进口区和主流区之间，所述出口分流区位于主流区和出口区之间，所述流道内的气体能够依次通过进口区、进口分流区、主流区、出口分流区和出口区，第一流道区和第二流道区在进口分流区被分隔成两路，并在主流区汇合，第一流道区和第二流道区在出口分流区被重新分隔成两路。